Fossiles: archives de la vie

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Constructeurs de roches
Géographie de la Suisse. localisation des massifs calcaires
Analyse chimique du calcaire: effervescence en présence d'acide chlorhydrique
Paysage calcaire, relief karstique: hydrographie, grottes, stalactites
Analyse chimique des eaux (minérales, du robinet déminéralisée,...)
Rôles du squelette chez les êtres vivants
Comment se constitue un squelette
Comparaison d'un squelette externe (coquille) et d'un squelette interne.
Piquants de la mer
Les échinodermes: anatomie, systématique
Symétrie et formes dans la nature
Ammonites: horloge géologique
Fossiles:
archives de la vie
Exposition permanente du
Musée de Géologie, Lausanne
Comment dater les couches géologiques?
Datation relative et datation absolue.
Grandes extinctions
Les théories de l'évolution.
La sélection naturelle (et artificielle).
Cause des extinctions: quel scénario?
L'ichthyosaure
Les vertébrés: anatomie comparée (squelettes)
Théorie de l'évolution des espèces
Evolution convergente des animaux rapides (dans les airs et sous l'eau): corps fuselé, aéro- et
hydrodynamique
Faune (et flore) de l'ère secondaire: les dinosaures,
Vie et mort des espèces: apparitions, extinctions
6. Bibliographie
1. A. Foucault et J.-F. Raoult, Dictionnaire de géologie, Masson, Paris, 1992.
2. D. Aubert et J.-P. Dorthe. Les roches, guide du maître, DIPC, 1989.
3. V. Turek, J. Marek et J. Benes. La grande encyclopédie des fossiles. Gründ, Paris, 1990.
4. M. Weidmann. Petite géologie lausannoise. Les cahiers de la foret lausannoise n° 2, Direction des Finances de la
Ville de Lausanne, Lausanne, 1987.
5. M. Weidmann. Feuille 1243 Lausanne. Atlas géologique de la Suisse, Service hydrologique et géologique national,
1988.
6. H. Badoux et collaborateurs. Une Terre-ses Origines, ses régions, Encyclopédie illustrée du Pays de Vaud vol. 2,
Lausanne, 1971.
Jean Duperrex
École et musée, ES de Béthusy,
Av. de Béthusy 7,1005 Lausanne
Musée de Géologie
Palais de Rumine
Place de la Riponne
Lausanne
1. Pourquoi et comment visiter l'exposition?
5. Les fiches pédagogiques
L'exposition "Fossiles, archives de la Vie" est très riche. Elle pourrait même effrayer
certains visiteurs par l'abondance et la diversité des objets exposés dans un espace
restreint. Elle est heureusement bien organisée autour de quelques thèmes. Il y a
plusieurs façons de l'aborder en fonction de nos intérêts et du temps à disposition:
Il existe 9 fiches correspondant aux 9 secteurs de l'exposition. Vous recevez ci-joint
un choix de 3 documents. Les autres sont disponibles au musée. Voici quelques
exemples de sujets à traiter avant ou après la visite en relation avec chacune des
fiches.
L'exposition peut se visiter en une période de 45 minutes afin d'avoir un bref aperçu
de la paléontologie, de l'histoire de la Terre et des espèces vivantes. La vidéo est un
bon moyen de se plonger rapidement au coeur du problème.
Forêts du passé: Lausanne au temps des palmiers
On peut aussi revenir étudier certains thèmes avec des objectifs qu'on aura définis
en classe.
On peut aussi visiter un seul thème de l'exposition en relation avec un cours de
géographie, d'histoire ou de sciences. Les amateurs d'interdisciplinarité auront par
exemple la possibilité de visiter le thème "forêt houillère source d'énergie" en
relation avec un cours de chimie sur la combustion et un cours d'histoire sur la
révolution industrielle. Quelques suggestions sont proposées sous chiffre 5.
Etude des roches: calcaire, granite, gneiss, molasse,... (analyse au labo)
Géologie locale, formation des Alpes, le bassin molassique
Géologie lausannoise: étude dans le terrain, vallée du Flon, chemin des Falaises,...
La fossilisation: différents modes de formation des fossiles
Faune et flore de l'ère tertiaire (où sont les hommes?)
Le climat. reconstitution d'un climat passé (paléoclimat) grâce à l'étude des fossiles
Evolution du climat: causes, effets, réchauffements, glaciations, effet des activités
humaines (débats actuels sur l'effet de serre, le trou d'ozone, ... )
Visite couplée avec l'exposition "Quaternaire vaudois"
Forêts du passé: la forêt houillère, source d'énergie
2. Préparation du maitre
Visite(s) de l'exposition
Lecture des divers documents disponibles au musée
Lecture de différents ouvrages sur la géologie générale, la géologie locale, la
paléontologie, la biologie, ....
Etude de la famille des charbons: tourbe, lignite, houille, anthracite, graphite.
Formation (évolution) des charbons
Le charbon et la mesure de l'énergie: la tonne d'équivalent-charbon (Tec).
Les ressources énergétiques: estimation des réserves de combustibles fossiles
Le cycle géochimique du carbone
La photosynthèse
La combustion: production d'énergie (étude expérimentale au labo)
La combustion, problèmes écologiques: production de gaz carbonique (effet de serre)
et d'oxydes de soufre (pluies acides), de suie
La révolution industrielle du XIXe siècle: charbon, acier, industrialisation
La synthèse chimique: substances dérivées des charbon et du pétrole
La fossilisation
3. Préparation des élèves
Si l'on fait une visite complète de l'exposition dans le but d'étudier la paléontologie,
il est préférable de connaître quelques types de roches et les grands groupes
d'animaux et de végétaux (classification).
Différents modes de formation des fossiles
Fabrication de faux fossiles en plâtre
Etude des traces d'animaux
Course d'école à Emosson (traces de dinosaures)
Etude de fossiles en ville: entrée d'immeuble, traces de chiens dans le béton frais
Les fossiles et la datation des roches
Origine de la vie: un buissonnement opportuniste
4. Comment organiser sa visite?
Prendre un rendez-vous avec Monsieur Septfontaine, conservateur du Musée de
Géologie au n° 320'4l'92 ou 692'44'70. je me tiens aussi à votre disposition pour
répondre à vos éventuelles questions (tel. privé: 729'64'50)
Les théories de l'évolution
La sélection naturelle
Microévolution et macroévolution
L'origine de l'homme (et des autres espèces)
Sélection naturelle et artificielle (agriculture et élevage)
11. Nous avons rajouté quelques intrus sur le tableau représentant
Lausanne au temps des palmiers. Relève leur nom. Existaientils en ce temps-là? Avaient-ils déjà disparu ou n'existaient-ils
pas encore?
Lausanne
au temps des palmiers
© Photo: Stefan Ansermet
Etre rajouté
n'existait plus à
cette époque
existait à cette
époque
n'existait pas
encore
Ecole et musée, ES de Béthusy,
Av. de Béthusy 7, 1005 Lausanne
1. Relève les noms des plantes et des animaux fossiles retrouvés à
Lausanne et classe-les dans le tableau suivant:
Végétaux
qu'on trouve
encore dans la
région
qu'on ne trouve
plus dans la
région
5. Quel est l'âge approximatif de ces fossiles?
Animaux
qu'on trouve
encore dans la
région
qu'on ne trouve
plus dans la
région
6. Où trouve-t-on actuellement des espèces vivantes semblables à
ces fossiles?
7. Quels renseignements peut-on tirer de l'étude des fossiles?
8. Peut-on trouver des ossements humains datant de cette époque?
2. Pourquoi ne trouve-t-on plus à Lausanne certaines espèces qui y
ont pourtant vécu? Que s'est-il passé?
3. Notre région a aussi vécu des périodes froides. Sais-tu comment
elles s'appellent?
9. Décris les roches qui entourent les fossiles. De quoi sont-elles
faites? Comment s'appellent-elles?
4. Le climat s'est-il enfin stabilisé ou continue-t-il d'évoluer?
10. Comment ces roches ont-elles pu se former?
10. A l'entrée du Palais de Rumine (côté Place de la Riponne), tu
peux apercevoir des traces noires et blanches sur la façade et
les statues. Les traces blanches correspondent aux endroits où la
pluie, légèrement acide, a rongé la roche calcaire. As-tu une
idée de la cause des traces noires?
La forêt houillère:
source d'énergie
© Photo: Jean Duperrex
11. Le charbon a été progressivement remplacé par un autre
combustible fossile. Lequel?
1. Observe et décris les 3 échantillons de charbon:
tourbe
houille
5. Les mots carbone, charbon, Carbonifère, carboniser et gaz
carbonique se ressemblent beaucoup. Explique cette parenté.
anthracite
description
âge
6. Quelle utilisation peut-on faire du charbon?
origine
2. De quoi semble être faite la tourbe?
7. Cite quelques substances combustibles (qui peuvent brûler).
3. Peux-tu expliquer comment se forme un morceau d'anthracite?
Par quels stades passe-t-il?
8. Penses-tu que la formation actuelle de charbon est plus ou moins
importante que sa consommation? Est-ce que cela pose un
problème?
4. Que s'est-il passé lors d'une grande période de l'histoire de la
terre pour qu'on la nomme Carbonifère?
9. On trouve des filons de charbon dans la Molasse près de
Lausanne. Les mines, abandonnées au début du siècle, ont été
réexploitées de 1918 à 1919 et de 1940 à 1947. Sais-tu pourquoi?
La fossilisation
1. Tous les êtres vivants deviennent-ils des fossiles après leur
mort?
3. Le personnage dessiné ci-dessous est candidat à la fossilisation.
Colorie en rouge les parties de son corps qui ont le plus de chance
de se fossiliser.
2. Dans quelles conditions un être vivant devient-il un fossile? Il
existe 4 possibilités: décris-les.
4. Quelles sont les parties d'un animal qui ont le plus de chances
d'être fossilisées?
5. Quelles sont les parties d'un animal qui ont le moins de chances
d'être fossilisées?
Origine de la vie
1. L'Univers, La Terre et la Vie sont-ils apparus en même temps?
Sinon dans quel ordre?
6. Sur quoi se base-t-on pour dire que les êtres vivants se sont
transformés, ont évolué?
2. Peux-tu dater approximativement ces apparitions?
7. Nous descendons de nos parents qui descendaient eux-mêmes de
leurs parents et ainsi de suite. Comment se fait-il que l'Homme
n'existait pas au début de l'histoire de la Vie?
3. Les êtres vivants que nous connaissons aujourd'hui étaient-ils
déjà tous présents au début de l'histoire de la Vie?
8. Encadre le texte correct:
L'étude des fossiles permet de dire...
...que toutes les espèces d'animaux et de végétaux sont apparues
sur Terre au même moment de l'histoire, et qu'elles n'ont pas
changé depuis ce moment.
4. Et l'Homme?
...que la vie est en évolution permanente, que des espèces
disparaissent et que d'autres évoluent et que les climats et la
végétation varient au fil de l'histoire de la Terre.
5. A quoi ressemblaient les premiers êtres vivants?
...que les espèces animales et végétales ont évolué au fil du
temps, que les climats ont changé, mais que cette évolution est
maintenant terminée.
Constructeurs de roches
1. Ces petits animaux possèdent une coquille calcaire. Raconte
l'histoire qui va les amener à former une roche calcaire.
4. Sachant que le nom chimique du calcaire est carbonate de
calcium, que peut-on déduire de la lecture de cette étiquette
d'eau minérale?
2. La formation de calcaire a-t-elle encore lieu actuellement?
5. Les missions APOLLO ont ramené des échantillons de roches de
la lune. Les cosmonautes ont-ils trouvé du calcaire lunaire?
Pourquoi?
3. Où les animaux trouvent-ils le calcaire nécessaire à l a
formation de leur coquille?
4.
On peut chercher des axes de symétrie dans les organismes
vivants. En quoi les étoiles de mer et les oursins sont-ils
différents d'autres animaux comme les vertébrés?
Piquants de la mer
1. Dessine une étoile de mer et un oursin.
2. Quelles sont leurs ressemblances et leurs différences?
ressemblances
différences
étoile de mer
oursin
3. Trouve dans la vitrine centrale un indice permettant de classer
les crinoïdes dans le même groupe d'animaux que les étoiles de
mer et les oursins?
L'ammonite
© Photo: Jean Duperrex
1. A quelle forme géométrique te fait penser l'ammonite?
8. Pourquoi appelle-t-on les ammonites: "horloges géologiques"?
2. Quel "intérêt" l'ammonite a-t-elle de construire une coquille
enroulée et compliquée plutôt que droite?
9. Comment l'ammonite faisait-elle pour grandir sans casser l a
coquille qui l'enferme?
3. Trouve-t-on actuellement des ammonites vivantes?
4. Pourquoi?
5. A quelle Ere vivaient les ammonites?
6. Quels autres animaux vivaient en ce temps-là?
7. Que sont-ils devenus?
Grandes extinctions
© Photo: Pour la Science
1. Dessine un trilobite. Essaie de mettre une légende.
5. D'autres animaux sont apparus
dinosaures: qui?
depuis l'extinction
des
6. L'extinction des trilobites a-t-elle eu lieu en même temps que
celle des dinosaures?
2. Trouve-t-on encore des trilobites vivants? Pourquoi?
7. L'espèce humaine peut-elle disparaître?
3. A quelle Ere les dinosaures ont-ils vécu?
8. Certaines espèces disparaissent mais pas toutes. Cite des
animaux fossiles qui ressemblent beaucoup à des animaux
actuels.
4. Les dinosaures ont disparu: pourquoi?
8.
Trouve-t-on encore aujourd'hui des ichthyosaures vivants?
9.
Quand ont-ils disparu?
L'ichthyosaure
10. Des hommes préhistoriques ont-ils eu l'occasion d'en
rencontrer?
11.
En quoi l'ichthyosaure ressemble-t-il à un poisson?
12.
En quoi l'ichthyosaure ressemble-t-il à un mammifère?
13. l ' Ichthyosaurus quadriscissus vivait à l'époque jurassique.
Qu'est-ce que ce nom évoque pour toi?
14. Connais-tu d'autres animaux qui vivaient en ce temps-là? Que
sont-ils devenus?
1. Peut-on dire en examinant les fossiles d'ichthyosaures s'il
s'agit d'un invertébré ou d'un vertébré?
4. Dessine l'ichthyosaure Ichthyosaurus quadriscissus dans le
cadre:
2. Il existe 5 classes de vertébrés. Peux-tu les nommer en t'aidant
des dessins ci-dessous?
Une partie du travail du paléontologue (celui qui étudie les
fossiles) consiste à imaginer un animal ou un végétal à partir de
ses restes fossilisés. Reconstitue l'ichthyosaure en esquissant sa
5. forme autour du squelette que tu viens de dessiner.
Lis le panneau "L'ichthyosaure, un reptile à corps de poisson"
et réponds aux questions suivantes.
a. La carpe appartient à la classe des
............................
b. Le crapaud appartient à la classe des ............................
c. Le lézard appartient à la classe des
6. Comment peut-on expliquer qu'un reptile comme l'ichthyosaure
puisse ressembler autant à un poisson (requin) et à un
mammifère (dauphin)?
............................
d. La mouette appartient à la classe des ............................
e. La lionne appartient à la classe des
............................
3. Note les caractères de l'ichthyosaure qui te font penser à
d'autres animaux que tu connais. Devine à quelle classe de
vertébré il appartient sans lire le panneau.
7. As-tu reconnu l'ichthyosaure parmi les dessins ci-dessus?
Désigne-le d'une flèche.

Fossiles: archives de la vie

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